出滲對(duì)明渠水流特性及單顆粒局部水流結(jié)構(gòu)影響研究.pdf

1、本文通過開展出滲水流對(duì)明渠流及顆粒周邊水流結(jié)構(gòu)影響的物理實(shí)驗(yàn)研究，初步了解出滲水流對(duì)明渠流水流特性影響的基本規(guī)律及如何影響單顆粒周邊水流結(jié)構(gòu)基本原理。研究成果可進(jìn)一步充實(shí)對(duì)滲流作用下的明渠水流結(jié)構(gòu)機(jī)理的認(rèn)識(shí)及從微觀層面揭示滲流對(duì)泥沙起動(dòng)影響的內(nèi)在機(jī)理，并為滲流引起的沖淤問題提供水動(dòng)力學(xué)理論依據(jù)，同時(shí)為今后整治河道及岸灘沖刷等實(shí)際工程應(yīng)用提供一定的理論參考。
　　首先采用剖面流速儀對(duì)滲流區(qū)內(nèi)水流特性進(jìn)行測(cè)量，運(yùn)用雷諾應(yīng)力法與平均流速

2、法求得摩阻流速u*，通過實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)驗(yàn)證兩種方法都能得出可靠的摩阻流速u*。通過分析滲流區(qū)內(nèi)水流結(jié)構(gòu)，得出了不同滲流情況下，出滲對(duì)水流流速分布、紊動(dòng)強(qiáng)度及切應(yīng)力的影響;同一滲流情況下，出滲對(duì)滲流區(qū)內(nèi)水流特性沿程的影響。同時(shí)，導(dǎo)出了出滲作用下水流垂線流速分布公式，并得到了實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)的驗(yàn)證。對(duì)床面切應(yīng)力及粗糙度進(jìn)行進(jìn)一步分析，得出了出滲對(duì)床面粗糙度的影響。采用剖面流速儀與PIV測(cè)量系統(tǒng)對(duì)同一流場(chǎng)進(jìn)行測(cè)量，并將測(cè)得值進(jìn)行對(duì)比驗(yàn)證，結(jié)果擬合較好。